Проект главного корпуса районной водогрейной котельной производительностью 200 Гкал/час в г. Прокопьевске, страница 16

Назначим размеры плиты 1300х600 мм, тогда фактическое напряжение под плитой  определим по формуле:

                           (15)

Изгибающий момент в консольном участке плиты вычисляется по формуле:

                       (16)

где с - консольная часть плиты, с = 70 мм;

Момент на участке плиты, опертом по четырем сторонам, определим по формуле:

                       (17)

где    

так как отношение сторон , то момент M2 найдем как в однопролетной балке по формуле:

                        (18)

Требуемую толщину плиты определим по наибольшему моменту, на основании формулы:

,

Отсюда толщина по формуле

,                               (19)

Принимаем плиту толщиной 20 мм.

Назначим сечение траверс: высота 500 мм, толщина 15 мм. Проверим сечение на прочность как однопролетную балку, опирающуюся на полки колонны. Равномерно распределенная нагрузка на траверсу определяется по формуле:

                        (20)

где     dt - ширина грузовой площади траверсы,

Изгибающий момент и поперечная сила в середине пролета траверсы определяются по формулам:

,                                (21)

,                                  (22)

Геометрические характеристики траверсы:

площадь сечения Атр =50х1,5 = 75 см2,

момент сопротивления . Прочность траверсы на изгиб определяется по формуле:

                            (23)

Прочность траверсы на срез определяется по формуле

                             (24)

где     Rs=l 8,27 кН/см2.

Приведенные напряжения определяются по формуле:

где 1,15Ry = 36,23кН/см2.

Швы, прикрепляющие траверсу к полкам колонны, рассчитываются на сдвигающее усилие:

                                  (26)

Тогда требуемый катет шва найдем по формулам, приняв длину шва 50 см

а) по металлу шва

                       (27)

б) по металлу границы сплавления

                        (28)

где =0,7, =l [7,т.34];

=21,5кH/cм2 [7,т.57];

 = 21,15 кН/см2 [7, т.3, т.51];

=1,и =1 [7, п 11.2];

 = 1 [7, т.6];

Принимаем катет шва, равный 10 мм.

Давление с колонны передается на опорную плиту через фрезерованный торец колонны.

Анкерные болты рассчитываются на усилия Nmin= -626,77 кН,

Мсоот = -1050,7 кНм.

Требуемая площадь болтов нетто определяется, исходя из формулы:

                                (29)

где ;

у = ho/2 = 48,9см;

Требуемая площадь болтов нетто определим, исходя из формулы:

где     Rbt - расчетное сопротивление анкерных болтов растяжению, Rbt =22,5 кН/см2 [7, т.60],

отсюда

                                           (30)

Расчетная площадь сечения одного болта равна 15,6 см2. Принимаем четыре болта диаметром 56 мм, общей площадью сечения 76,08 см2 и глубиной заделки 2000 мм. База колонны представлена на рисунке 19.

Рисунок 19 - База сплошной колонны

2.1.4.3Монтажный стык колонн

Монтажный стык колонны устраивается при высоте колонны более 18м. Он выполняется стыковой сваркой с полным проплавлением, «икс»- образной разделкой кромок. Торцы элементов фрезеруются. Зазор между стыкуемыми элементами равен 2 мм, для его фиксации ставятся «ушки» из уголков, стянутых болтами.

Монтажный стык рассчитывается на те же усилия, что и вся колонна.

Длина шва ,

где     b - периметр сечения колонны, b = 352,2 см;

t - наименьшая толщина, t = 1,7 см;

 =352,2-2х1,7 =348,8 см.

Напряжения в шве рассчитываются по следующим формулам:

                   (31)

                (32)

                    (33)

 - расчетное сопротивление сварного стыкового шва сжатию, растяжению и изгибу без физического контроля качества, = 0,85Ry = 26,78 кН/см2;

 - расчетное сопротивление сварного стыкового шва сдвигу (срезу),

Rs = 0,58Ry = 18,27 кН/см2;

Проверка прочности по приведенным напряжениям

                  (34)

где      = 30,8кН/см2;

Прочность сварного стыкового шва обеспечена. Монтажный стык показан на рисунке 20.

Рисунок 20 - Монтажный стык колонны

2.2 Расчет стропильной фермы

2.2.1 Выбор марки стали

Выбор марки стали осуществляем по [7, т. 50]с учетом климатического района строительства и группы конструкций.

Район строительства 11-4 (-30<t<40 °C).